[發明專利]一種基于多光源暗場照明的透鏡白霧缺陷檢測方法

有效

• 申請號: 201910371804.5
• 申請日: 2019-05-06
• 公開（公告）號: CN110412055B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 張效棟;潘進達;朱琳琳;閆寧
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01N21/958
• 分類號: G01N21/958
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

本發明涉及一種基于多光源暗場照明的透鏡白霧缺陷檢測方法，包括下列步驟：將待檢測透鏡放置在暗場內，在透鏡周邊不同位置布置三個以上的光源；令各個光源逐一亮起，利用具有遠心鏡頭的工業相機依次拍攝多張透鏡的原始圖像，每張原始圖像的有效檢測區域分別對應某個光照角度的光源打光條件下的拍攝范圍，不同方向的打光條件，有效檢測區域也相應發生變化；對于每張原始圖像，利用圖像中透鏡前景與背景的差異，得到二值圖像；進行連通域運算，獲取由白色像素組成的透鏡前景；設置感興趣區域；使用動態閾值處理算法實現透鏡白霧缺陷的檢測；得到整個鏡片白霧區域。

技術領域

本發明涉及一種透鏡白霧類缺陷視覺檢測方法。

背景技術

玻璃透鏡往往通過玻璃磨壓生產，然而，在此過程中，如果空氣未排凈，由于高溫氧化，會在鏡片表面產生白霧，影響透鏡光學性能。因此，在透鏡正式投入使用之前，需要引入檢測工序，以避免白霧缺陷影響設備的最終工作性能，造成無法挽回的損失。但是所存在的問題在于，首先，白霧缺陷一般極其微弱，難以通過直接拍攝得到。其次，白霧不會引起光線偏折，只會對光線強度產生微弱影響。

以往檢測往往通過人工檢測實現。但是人工檢測具有以下明顯不足：

(1)從生產工藝與成本的角度考慮，人工檢測會給生產裝配引入不必要的額外環節，不利于全自動生產裝配的實現，同時也會增加人工成本。

(2)從生產效率的角度考慮，人工檢測速度較慢，無法實現在線檢測。

(3)從檢測結果的角度考慮，人工檢測可靠性無法保證，容易引入人為誤差。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種快速可靠的全自動化透鏡白霧缺陷檢測方法，以實現透鏡白霧微小缺陷的自動化檢測，從而提高生產效率，降低成本。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種基于多光源暗場照明的透鏡白霧缺陷檢測方法，包括下列步驟：

(1)將待檢測透鏡放置在暗場內，在透鏡周邊不同位置布置三個以上的光源。

(2)令各個光源逐一亮起，利用具有遠心鏡頭的工業相機依次拍攝多張透鏡的原始圖像，每張原始圖像的有效檢測區域分別對應某個光照角度的光源打光條件下的拍攝范圍，不同方向的打光條件，有效檢測區域也相應發生變化；

(3)對于每張原始圖像，利用圖像中透鏡前景與背景的差異，選取固定閾值，把原始圖像分別設置為兩個不同的級別，以確定某像素屬于透鏡前景還是背景，從而獲得二值圖像；

(4)進行連通域運算，獲取由白色像素組成的透鏡前景；

(5)根據透鏡前景，設置感興趣區域；

(6)使用動態閾值處理算法實現透鏡白霧缺陷的檢測；

(7)對每張在不同光照角度下拍攝的透鏡原始圖像進行檢測，分別獲得各個有效檢測區域的白霧有無以及具體位置，通過求并集運算，得到整個鏡片白霧區域，從而判斷有無白霧缺陷以及白霧缺陷具體位置。

優選地，(6)按照下列方法執行：

(a)首先對原始圖像進行均值濾波，得到各個區域大致的平均灰度范圍，然后將原始圖像減去均值濾波后的圖像，相當于對原始圖像做高通濾波處理，濾除低頻分量；

(b)對高通濾波處理后的圖像進行閾值分割，若存在白霧，則得到白霧所在的準確位置；

(c)通過面積篩選剔除掉小面積噪聲區域，獲得白霧區域。

本發明由于采取以上技術方案，具有以下優點：

(1)本發明利用白霧缺陷對光線的散射特性進行檢測，通過暗場照明凸顯了白霧特征。